汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工裝備設(shè)計(jì)

目錄 1 目錄設(shè)計(jì)總說(shuō)明 .2INTRODUCTION .31 前言 .42 汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工自動(dòng)線總體設(shè)計(jì) .52.1 汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝分析 .52.1.1 汽車轉(zhuǎn)向器的作用 .52.1.2 技術(shù)要求 .52.1.3 分析汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝性 .62.2 確定生產(chǎn)類型計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍 .82.3 工藝方案的擬定 .92.3.1 分析毛坯情況 .92.3.2 基面的選擇 .102.3.2.1 精基準(zhǔn)的選擇 .102.3.2.2 粗基準(zhǔn)的選擇 .112.3.3 各表面加工方案的確定 .112.3.4 各工序加工余量的確定 .112.3.5 自動(dòng)線工藝過(guò)程的擬定 .132.3.5.1 工序的集中與分散 .132.3.5.2 工序順序的安排 .132.3.6 確定切削用量 .142.3.7 平衡工作節(jié)拍 .152.3.8 繪制加工示意圖 .162.3.9 全線自動(dòng)化方案的確定 .172.3.10 自動(dòng)線總體布局 .172.3.10.1 設(shè)備的聯(lián)系尺寸 .172.3.10.2 自動(dòng)線布局圖的繪制 .183 隨行夾具的設(shè)計(jì) .213.1 定位方案的確定 .213.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì) .223.3 夾具體的設(shè)計(jì) .23鳴 謝 .24參考文獻(xiàn) .25設(shè)計(jì)總說(shuō)明 2 設(shè)計(jì)總說(shuō)明本課題來(lái)源于社會(huì)實(shí)際生產(chǎn)，這次課題給定零件為汽車轉(zhuǎn)向器殼體。轉(zhuǎn)向器是汽車行駛系統(tǒng)中的重要安全部件，其質(zhì)量好壞對(duì)汽車直線行駛的穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性都有直接影響。汽車在行駛過(guò)程中需要改變行駛方向時(shí)，駕駛員通過(guò)汽車轉(zhuǎn)向系使汽車轉(zhuǎn)向橋，一般是前橋，上的車輪相對(duì)于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定的角度，使汽車達(dá)到轉(zhuǎn)向目的。另外，當(dāng)汽車在直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向輪往往會(huì)受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用而自動(dòng)偏轉(zhuǎn)的，從而改變了原來(lái)行駛方向，此時(shí)，駕駛員也可以通過(guò)汽車轉(zhuǎn)向系使轉(zhuǎn)向輪向相反的方向偏轉(zhuǎn)，恢復(fù)了汽車原來(lái)的行駛方向。本次設(shè)計(jì)主要任務(wù)是按照給定零件設(shè)計(jì)其加工自動(dòng)線，隨行夾具輸送，完成自動(dòng)線總體設(shè)計(jì)、專用設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、主要零件設(shè)計(jì)。具體有：1擬定全線自動(dòng)化方案，確定總體布局；2專用設(shè)備方案分析及方案設(shè)計(jì)；3專用設(shè)備總體設(shè)計(jì)（布局、主要參數(shù)、運(yùn)動(dòng)方案和原理、控制方案）；4專用設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配設(shè)計(jì)；5主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)先從汽車轉(zhuǎn)向器殼體的零件圖入手，通過(guò)實(shí)際情況的調(diào)查研究和查閱相關(guān)資料，了解其功用、種類以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r、發(fā)展水平及存在問(wèn)題等，寫出開題報(bào)告，擬定進(jìn)度表等。然后，就按照進(jìn)度表完成各階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容，最終完成本設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)流程如下：1.分析零件結(jié)構(gòu)。2.分析毛坯情況。3.分析年產(chǎn)綱領(lǐng)是否合乎建立生產(chǎn)線條件。4.擬定工藝方案，并繪制工序圖和加工示意圖。5.擬定全線的自動(dòng)化方案。6.確定自動(dòng)線的總體布局，繪出自動(dòng)線的總聯(lián)系尺寸圖。7.隨行夾具的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向器殼體；工序；自動(dòng)線；隨行夾具introduction 3 INTRODUCTIONThis topic comes from the actual production of the society, the topic given parts for automotive steering gear housing. Steering gear is a system of the most important components of the vehicle running, the quality of the car is moving in a straight line stability and handling stability has direct impact. Car in the driving process needs to change direction of travel, the driver through the car steering system the steering axle of automobile, front axle, wheel relative to the vehicle longitudinal axis deflection angle, making the car reach the purpose of steering. Also when the car in a straight line driving, steering wheel tends to be influenced by the role of pavement lateral disturbance force and automatic deflection, thus changing the original direction of travel. At this point, the driver can also through the automotive steering system the steering wheel to the deflection in the opposite direction, to restore the automobile to the direction of travel.The design of the main task is to design the automatic production line according to a given part, pallet conveyor, complete the general design of the automatic line, special equipment for mechanical structure design, design of the main parts. Concrete:1 to develop a full line automation plan, determine the overall layout;2 Scheme Analysis and scheme design for special equipment;3 special equipment (overall design layout, main parameters, motion principle and scheme, the control scheme);4 the mechanical structure of special equipment;5 main parts structure design.The design of the first from the automobile steering device casing parts diagram of through the actual situation of the research and access to relevant information to understand its function, as well as the type of development situation at home and abroad, the development level and the existence question and so on, write a proposal, develop schedule etc. Then, in accordance with the schedule to complete the design content of each stage, the final completion of the design.The basic design flow of this design is as follows:1 Analysis of parts structure.2 Analysis of rough case.3 analyze whether the annual program meets the establishment of production line conditions.4 develop and process scheme, process drawing and processing sketch map.5 to develop automated programs across the board.6 to determine the overall layout of the automatic line, the total contact size diagram drawn line.7 design of accompanying fixture.Keywords: steering gear housing; process; automatic line clamp;introduction 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書1 前言本次課題設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃中最后一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立從事藝術(shù)設(shè)計(jì)工作的初步嘗試，其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)、基本技能應(yīng)對(duì)和處理問(wèn)題的能力。是學(xué)生對(duì)四年所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過(guò)程。本次課題培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的能力；查閱、使用各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、資料和工具書的能力；設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、實(shí)驗(yàn)和撰寫技術(shù)文件的能力；分析和解決實(shí)際問(wèn)題的初步能力。同時(shí)使學(xué)生養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際、一絲不茍的科學(xué)精神和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。使我們樹立生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，世界汽車工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。人們對(duì)汽車操穩(wěn)性、安全性、舒適性的追求，推動(dòng)了汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的快速發(fā)展。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展至今，出現(xiàn)了機(jī)械式、液壓助力式、電控液壓動(dòng)力式、電動(dòng)助力式和線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由于全球經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境等方面的惡化，人們對(duì)汽車成本、油耗、環(huán)保的關(guān)注也越來(lái)越多而且現(xiàn)代汽車速度越來(lái)越高，對(duì)操縱穩(wěn)定性、舒適性和安全的要求也越來(lái)越高。作為汽車底盤獨(dú)立分系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：適應(yīng)汽車高速行駛的需要從操縱輕便性和穩(wěn)定性及安全行駛的角度，汽車制造廣泛使用先進(jìn)的工藝，使用變速比轉(zhuǎn)向器、高剛性轉(zhuǎn)向器變速比和高剛性是目前世界上生產(chǎn)轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)的方向2)充分考慮安全性、輕便性。隨著汽車車速的提高，駕駛員和乘客的安全非常重要。目前國(guó)內(nèi)外在許多汽車上普遍增設(shè)能量吸收裝置。從人類工程學(xué)的角度考慮操縱的輕便性，已逐步采用可調(diào)整的轉(zhuǎn)向管柱和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。3)低成本、低油耗、大批量專業(yè)化生產(chǎn)隨著國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)惡化，石油危機(jī)造成經(jīng)濟(jì)衰退，汽車生產(chǎn)愈來(lái)愈重視經(jīng)濟(jì)性，因此，要設(shè)計(jì)低成本、低油耗汽車和低成本、合理化生產(chǎn)線，盡量實(shí)現(xiàn)大批量專業(yè)化生產(chǎn)對(duì)零部件特別是轉(zhuǎn)向器的生產(chǎn)，表現(xiàn)更突出未來(lái)汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電子控制信息化必定成為一個(gè)重要的發(fā)展途徑。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也會(huì)成為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工自動(dòng)線總體設(shè)計(jì)2.1 汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝分析 2.1.1 汽車轉(zhuǎn)向器的作用汽車汽車轉(zhuǎn)向器又可稱為轉(zhuǎn)向機(jī)、方向機(jī)，為汽車轉(zhuǎn)向系中最為重要的部件。轉(zhuǎn)向器的作用是增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力和改變力的傳遞方向。在行駛過(guò)程中，我們經(jīng)常需要改變汽車的行駛方向（轉(zhuǎn)向）。對(duì)于輪式汽車來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)向的方法是：駕駛員通過(guò)一套專設(shè)機(jī)構(gòu)，使汽車的轉(zhuǎn)向橋（一般為前橋）上的車輪（轉(zhuǎn)向輪）相對(duì)于汽車縱軸偏轉(zhuǎn)一定的角度。此時(shí)路面作用于轉(zhuǎn)向輪上的向后的返力就有了垂直于車輪平面的分量，并成為汽車作曲線運(yùn)動(dòng)的向心力。在汽車直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向輪也會(huì)受到路面?zhèn)认蚋蓴_力的作用，自動(dòng)偏轉(zhuǎn)而改變行駛方向。此時(shí)，駕駛員也可以利用這套機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪向相反方向偏轉(zhuǎn)，從而使汽車恢復(fù)原來(lái)的行駛方向。轉(zhuǎn)向器是汽車行駛系統(tǒng)中的重要安全部件，其質(zhì)量好壞對(duì)汽車直線行駛的穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性都有直接影響。2.1.2 技術(shù)要求對(duì)轉(zhuǎn)向器殼體零件圖進(jìn)行分析得：主要技術(shù)要求如表 2-1：表 2-1 技術(shù)要求加工表面（mm） 尺寸及偏差 公差（mm）表面粗糙度（mm）端面 T31500.10 0.10 Ra3.2端面 1242 0.200.20 Ra3.2端面 2242 0.20 0.20 Ra3.2軸承孔 、D303.60.030 Ra1.6搖臂孔 1 9.0.039 Ra1.6搖臂外圓 2.62.00.027 Ra3.2另外：（1）端面 、 對(duì) 、 軸線的不垂直度允差 0.05/100；T123（2） 對(duì) 軸線不垂直度允差 0.10/100；3（3） 軸線對(duì) 、 軸線的不垂直度允差 0.05/100；D123廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 2.1.3 分析汽車轉(zhuǎn)向器殼體的工藝性轉(zhuǎn)向器外殼零件圖如圖 2-1 所示。從零件圖可以看出，汽車轉(zhuǎn)向器殼體結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，可以采用鑄造的方法得到。只需要加工端面 、 、 和軸承孔，搖臂孔T123及搖臂外圓，別的表面不必加工，所以該零件容易加工，工藝性好。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 2-1 零件圖廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 2.2 確定生產(chǎn)類型計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍查閱2，按下列公式計(jì)算自動(dòng)線生產(chǎn)節(jié)拍：（2-1）NTti60（2-2）)1(2PQn式中 -自動(dòng)線的生產(chǎn)節(jié)拍（分/件）；jt-年基本工時(shí)（小時(shí) /年），一班制 2360 時(shí)/年，兩班制 4650 時(shí)/ 年；本設(shè)計(jì)按T兩班制；-自動(dòng)線對(duì)象產(chǎn)品（零件）的年產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）； N-自動(dòng)線的負(fù)荷率，0.650.85，復(fù)雜取低值，簡(jiǎn)單取高值；本設(shè)計(jì)取 0.70；-產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛/年）；本設(shè)計(jì)為 120000（輛/ 年）；Q-每臺(tái)產(chǎn)品包含對(duì)象產(chǎn)品（零件）的數(shù)量（件/ 臺(tái)、輛）；n=1；n1P-備品率一般取 2%4%；本設(shè)計(jì)取 3%；-廢品率 0.3%0.7%；本設(shè)計(jì)取 0.5%；2故汽車轉(zhuǎn)向器殼體的年生產(chǎn)綱領(lǐng)： )/(1240%)5.031(0年件N又因?yàn)槊髦?7kg，查1表 1-4、表 1-5，可知：該零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。故生產(chǎn)節(jié)拍： )/(57.10.1246件分jt2.3 工藝方案的擬定 2.3.1 分析毛坯情況因?yàn)槠囖D(zhuǎn)向器殼體結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，故毛坯選用鑄件，材料選用 KTH35-10。廣東海洋大學(xué) 2015 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 又因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，采用砂型機(jī)器造型。2-2 毛坯簡(jiǎn)圖查1表 2-1 得毛坯尺寸公差